2022人工智能在远程心电云平台辅助决策基层危急值心电图中的应用(全文)

1、人工智能在远程心电云平台辅助决策基层危急值心电图中的应用（全文）心电图诊断现广泛应用于临床，其针对心血管疾病的检查尤为有效，但我国精通心电图诊断的医生比例不到，供需比严重不平衡（），诊疗人才分布不均衡，基层医疗卫生机构（如社区卫生服务站、社区卫生服务中心、乡镇卫生院等）缺乏精通心电图诊断的医生（该类医生多任职于大型三甲医院）。随着计算机技术、通信技术与医疗技术的发展，各地纷纷通过建设“远程心电云平台”的方法建立“基层检查、上级诊断”的模式以解决上述矛盾。但是，随着我国人口老龄化进程的加快、慢性病人群数量逐年增长，基层医疗卫生机构采集并上传至远程心电诊断中心的心电数据呈几何级增长，危急值心电图的

2、比例也相应增加。如何辅助医生更好更快地完成心电图诊断、解决基层医疗卫生机构心电图诊断水平参差不齐的问题、满足社会日益增长的心电图诊断需求，已成为临床亟待解决的重要问题。人工智能（，）起源于年艾伦图灵对机器智能的测试。通过利用各种模糊逻辑理论的分类及回归算法、人工神经网络算法、机器学习算法等技术手段，根据输入的经验和信息，以及构建概念，完成人类易于执行但难于形式化描述的任务，其信息存储和信息处理能力优势明显。目前，已经成为医疗创新的前沿领域，从新药研发、疾病预测、高级成像到医疗管理等环节，均离不开技术的支持，已成为医疗行业的有力辅助和支撑。因此，探索如何应用技术更好地协同医生判读心电图、优化心电

3、图诊断流程、提高危急值心电图诊断时效性显得尤为重要。本研究通过分析基层医疗卫生机构采集并上传至远程心电云平台的份导联静态心电图，阐述在远程心电云平台辅助决策基层危急值心电图中的应用价值。、资料与方法、资料来源选取年月至年月基层医疗卫生机构采集并通过互联网上传至远程心电云平台的导联静态心电图。心电图经（组）诊断和专业心电图医生（医生组）诊断后，符合“危急值心电图诊断标准”的心电图纳入危急值组；诊断结果符合“正常心电图”或“大致正常心电图”的心电图纳入正常组；诊断结果虽异常但不符合“危急值心电图诊断标准”的心电图纳入阳性组。本研究经银川市第一人民医院伦理委员会批准银一医伦理第（）号。纳入标准与排除

4、标准纳入标准：同时具备诊断结果及专业心电图医生诊断结果的导联静态心电图。排除标准：（）一般资料不全；（）缺失“上传时间”或“诊断时间”项；（）缺失和或专业心电图医生诊断结果。病例采集方法各级医疗机构工作人员使用指定账号登录纳龙系统采集端，通过系统采集端录入患者基本信息（姓名、性别、年龄、既往史、有无不适症状等），采集患者导联静态心电图，并通过网络自动上传至远程心电云平台。远程心电云平台将原始心电图数据按预设调度方案分配至相应基层医疗卫生机构所属远程心电诊断中心进行诊断。在诊断中心的分析诊断端病例管理界面可以显示患者信息、心电图检查时间、上传时间、数据来源单位及采集人员的联系方式。预警及诊断流程

5、远程心电云平台心电诊断算法（智能分析）对各基层医疗卫生机构采集的心电数据进行智能分析，将符合“危急值心电图诊断标准”的心电图自动推送至诊断分析端并进行声音提示，同时通过后台智能调度，将此类病例自动推送至目前登录医生中最高职称者的诊断界面并置顶（夜班或节假日时自动推送至值班医生诊断界面），以危急符号标识预警。系统确保在相应医生诊断完上一份心电图时自动打开预警心电图，同时将此病例信息推送至该诊断医生微信号进一步提醒。远程心电云平台在诊断界面自动将诊断为阳性和正常的心电图按上传时间排序，阳性心电图排列于正常心电图前。经远程心电诊断中心的专业心电图医生判读后，原始心电图诊断报告自动回传至采集端基层医疗

6、卫生机构，病例管理界面自动显示病例诊断时间，对于危急值心电图病例，诊断中心医生依据病例管理界面显示的数据来源单位，电话通知其采集人员及时采取急救措施。见图。判读标准（）危急值心电图诊断及预警标准参考心电图危急值中国专家共识；（）组及医生组诊断术语参照心电图诊断术语规范化中国专家共识（）；（）以医生组诊断结果为“金标准”；（）与医生诊断同一份心电图，结果相符记为“符合”，结果不符记为“不符合”；（）诊断用时以组诊断为标准进行统计。诊断用时心电图诊断结束时间心电图上传时间。统计学方法采用软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以（）表示，多组间比较采用方差分析，组间两两比较采用检验；计数资料以相

7、对数表示，组间比较采用检验；诊断一致性分析采用检验，以值为两组数据具有一致性，值在具有中等一致性，在具有较强一致性，在具有强一致性。以为差异有统计学意义。、结果诊断结果共获得份导联静态心电图，其中男性例，女性例，平均年龄（）岁；医生组诊断的危急值组份、正常组份、阳性组份；组诊断的危急值组份、正常组份、阳性组份。组与医生组诊断一致性分析组诊断与医生组诊断具有强一致性值，（，），见表。组与医生组诊断符合率统计组诊断结果与医生组诊断结果符合率为。组诊断灵敏度、阳性预测值统计组诊断灵敏度为，阳性预测值为。危急值组、阳性组、正常组的灵敏度分别为、；阳性预测值分别为、。诊断平均用时统计份心电图诊断平均用时

8、（），其中危急值组诊断平均用时（）、阳性组诊断平均用时（）、正常组诊断平均用时（）。危急值组、阳性组及正常组诊断平均用时比较，差异有统计学意义（，）；其中正常组诊断平均用时较阳性组、危急值组延长（），阳性组诊断平均用时较危急值组延长（）。心电图诊断用时及占比统计危急值组诊断用时介于，阳性组诊断用时介于，正常组诊断用时介于，详见表。、讨论随着“国家远程医疗信息系统建设”政策的提出、国家远程医疗政策下“互联网技术”的应用及后疫情时代推动下的远程问诊、分级诊疗等举措的实施，多地均加大了远程医疗的建设力度。远程心电云平台的建设对心血管疾病的防治具有积极的底层支撑作用，在分级诊疗的形势下，其更能提升基层

9、医疗卫生机构对心血管疾病的诊疗能力，而心电图，尤其是危急值心电图诊断的时效性必须关注。如何从同一时段大量上传的心电图数据中及时发现、诊断、回传危急值心电图并启动危急值救治流程，是研究者在远程心电云平台建设中必须考虑和解决的问题。远程心电云平台的基本框架是云平台涵盖区域内的各级医疗卫生机构将自己采集到的原始心电图数据通过互联网上传至远程心电图诊断中心，再由专业心电图诊断医生出具带有电子签名的诊断报告并回传至相应基层医疗卫生机构。目前各地的远程心电诊断中心基本分为层次型、中心辐射型和融合型三类。是一门研究、开发、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的新科学，其中医疗是指将技术运用于医疗相

10、关领域，达到赋能及提升医疗诊断水平的目的。与医疗的合理融合将为社会提供更高效、精准、个性化的医疗服务，并将在改善医疗资源分配不均、降低医疗成本、提高医疗效率等方面发挥日益重要的作用。远程心电云平台的搭建可充分利用对心电图进行初步处理，从而在提高心电图诊断质量的同时有效缩短诊断时间。危急值心电图是指可引起严重血流动力学变化甚至危及患者生命的心电图表现。心电图医生如能及时、准确地报告危急值心电图则有助于临床医生迅速做出判断、诊疗，从而使患者较大限度地获得救治机会。各地远程心电诊断中心的医疗工作者时常面临高峰期时段大量心电图数据同时上传至诊断中心的问题，既往多数远程心电云平台仅依据上传时间顺序将心电

11、图数据依次排列，忽视了危急值心电图诊断的急迫性，容易贻误患者最佳治疗时间。目前多数远程心电诊断中心均存在高峰期诊断医生严重不足的问题，因此更需第一时间诊断出危急值心电图，以利于基层医生及时决策和快速救治患者。因此，研究将技术运用于远程心电云平台，使平台能依据预分析诊断结果进行“危急值心电图阳性心电图正常心电图”的优先级自动排序，并显示于诊断病例管理列表中，以提高危急值心电图的诊断时效性，进而助力临床决策。本研究对份导联静态心电图的诊断结果进行统计，分别依据诊断和专业心电图医生诊断列出危急值组、阳性组及正常组心电图，结果显示组与医生组的诊断在划分不同心电图分组上具有强一致性。同时，本研究以医生组

12、诊断为对照，统计得出组与医生组在心电图不同分组上的诊断符合率达，表明本研究的分析具有足够的准确度，能完成病例的预分析诊断。本研究进一步以医生组诊断分组为金标准，统计得出组诊断分组的灵敏度为，阳性预测值为，表明诊断能准确分组心电图，为进一步利用技术将分组后心电图智能排序并实现危急值心电图预警的目标打下坚实基础。心电图诊断用时统计结果显示，危急值组中、的心电图分别于、内完成诊断，诊断最短用时仅，最长用时也不足；阳性组仅的心电图于内完成诊断，的心电图于内完成诊断，诊断最短用时；正常组最短诊断用时，的心电图于内完成诊断。由此表明，智能排序能于内完成预判为“危急值”的多数心电图诊断。本研究统计了各组诊断

13、平均用时，结果显于阳性组（）和正常组（）。以上数据说明，技术预诊断原始心电图数据并将之智能排序能有效降低诊断队列中危急值心电图的分析等待时间。本研究发现，危急值心电图诊断时效性优于阳性和正常心电图，原因可能是：除算法准确可靠和排序优化诊断流程外，远程心电云平台还为保障诊断中心医生能第一时间发现危急值心电图设置了危急值心电图特殊符号标识及声音同步提醒预警，且将此病例信息推送至该诊断医生微信进一步预警提醒其及时诊断，此设置在晚上及节假日只有名医生值班时非常重要。这些举措进一步提高了危急值心电图诊断的时效性，利于患者的及时救治。将技术充分运用在远程心电云平台的建设中不但可准确协助诊断，还可大幅提升诊断的时效性，为患者提供准确快速的医学帮助。本研究团队今后也将继续探索如何提高和保障诊断的准确性，尤其是多样化危急重病例的识别